DE19642204A1

DE19642204A1 - Sicherheitseinrichtung an Umformmaschinen

Info

Publication number: DE19642204A1
Application number: DE19642204A
Authority: DE
Inventors: Ingo Wagner; Horst Wolf
Original assignee: Telegaertner Geraetebau GmbH
Current assignee: Telegaertner Geraetebau GmbH
Priority date: 1996-10-12
Filing date: 1996-10-12
Publication date: 1998-04-23
Anticipated expiration: 2016-10-13
Also published as: US6148985A; ATE193482T1; WO1998016371A1; AU4771697A; EP0930963B1; CA2268449A1; DE19642204C2; EP0930963A1; DE59701824D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an Umformmaschinen, insbesondere an pneumatischen Preßmaschinen und bei Durchführung kurzhubiger Preßvorgänge, zur Verhin derung des Eingreifens in den Gefahrenbereich während der Arbeitsbewegung des Werkzeuges und zur Unterbindung unbeab sichtigter Schließbewegungen bei Einsatz von Werkstücken, wobei die Maschine im wesentlichen aus einem Maschinengehäuse, einer Einrichtung zur Krafterzeugung, einer Steuerung und einer Werkzeuganordnung mit festem und beweglichem Teil und dem damit verbundenen eigentlichen Umformwerkzeug besteht.

Die EG-Maschinenrichtlinie legt fest, welche Regeln und Normen einzuhalten sind, um weitestgehende Arbeitssicherheit bei spielsweise an Preßmaschinen zu erzielen. Hiernach ist ein Handschutz insbesondere dadurch erreichbar, daß nur sichere Werkzeuge eingesetzt werden, daß die Gefahrenstelle abge schirmt wird, daß Zweihandschaltungen oder berührungslos wir kende Schutzeinrichtungen, z. B. Lichtschranken, angewendet werden.

Solcherart Sicherheitseinrichtungen sind in vielfachen Ausfüh rungsformen bekannt und auf die jeweiligen Einsatzbedingungen genau abgestimmt. Allerdings hat es sich herausgestellt, daß diese Sicherheitseinrichtungen nicht in jedem Fall einsetzbar sind oder aber nur mit einem gewissen Restrisiko angewendet werden können.

So ist es beispielsweise bei der Herstellung von mit Kabeln bestückten Steckverbindern, d. h. bei der Festlegung von Kabeln in Steckverbindern, üblich, die Außen- und/oder Innenleiter durch einen Crimpvorgang miteinander zu verbinden. Bei kleine ren Kabelquerschnitten ist eine Crimpzange hierfür hilfreich, die von Hand bedient werden kann und daher wenig Verletzungs gefahr in sich birgt. Dennoch ist das Crimpen von Hand gesund heitsschädigend, insbesondere dann, wenn dieser Vorgang stän dig wiederholt werden muß.

Daher werden auch für das Anschließen von elektrischen Kabeln oder Leitungen mit verhältnismäßig kleinem Querschnitt pneuma tische Pressen eingesetzt, um den Montagekräften die Arbeit zu erleichtern.

Bekannte Sicherheitsvorrichtungen mit Zweihandbedienung können hier nicht verwendet werden, da zum Herstellen der Anschlüsse beide Hände auch während des Preßvorganges zum Festhalten der Verbindungselemente benötigt werden. Das heißt, der Bediener solch einer Presse muß, bevor und während der Kraftschluß hergestellt wird, mit einer Hand die Teile des Steckverbinders und mit der anderen Hand das eingefügte Kabel festhalten, da sonst die elektrische und auch die mechanische Verbindung zwi schen Kabel und Stecker entweder fehlerhaft oder schadhaft er folgt. Schlimmstenfalls kann es zur Zerstörung von Anschluß teilen kommen.

Elektrische oder elektronische Sicherheitsvorrichtungen sind oft störanfällig und bieten nicht in jedem Falle hundertpro zentige Sicherheit.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitseinrich tung vorbenannter Art zu schaffen, die im wesentlichen auf me chanischen Prinzipien beruht und die trotz Verbleibens der Hände in Gefahrenbereichnähe mit hoher Sicherheit Verlet zungsgefahren ausschließt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Si cherheitseinrichtung aus einem zwischen einem Führungsteil und einem Gegenlager angeordneten hebelartigen Teil besteht, das sowohl mit der Einrichtung zur Krafterzeugung als auch mit dem beweglichen Teil des Werkzeuges verbunden ist und das Füh rungsteil und das Gegenlager mit dem hebelartigen Teil gesteu ert zusammenwirken, so daß jeder Arbeitshub des beweglichen Teils zweistufig erfolgt, zunächst als Bewegungshub in eine vorgegebene Position und nachfolgend als Krafthub zur Aus führung des eigentlichen Umformvorganges, der nur dann er folgt, wenn kein Hindernis im Zwischenraum zwischen bewegli chem Teil und Werkstück vorhanden ist.

Mit dieser erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung wird er reicht, daß auch solche Umformvorgänge, die das Benutzen bei der Hände für den jeweiligen Vorgang erfordern, ebenso sicher und unfallfrei durchgeführt werden können, wie beispielsweise solche Arbeitsgänge, bei denen Unfallschutz durch Zweihandbe dienung erfolgt.

Die Sicherheitseinrichtung greift nur dann in den unmittelba ren Arbeitsablauf ein, wenn sich ein Fremdkörper im Arbeits bereich befindet. Der Umformvorgang wird in diesem Falle be reits während des Bewegungshubes unterbrochen und das bewegli che Teil der Werkzeuganordnung kehrt in seine Ausgangsstellung zurück. Der Vorgang kann nachfolgend ohne weiteres erneut gestartet werden. Weder der Bediener der Maschine ist unfall gefährdet noch besteht die Gefahr des Beschädigens bezie hungsweise Zerstörens von Maschinenteilen oder Werkstücken. Die Sicherheitseinrichtung gewährleistet ein schnelles, ein fach zu handhabendes Bedienen der Maschine auch nach Unter brechung des Vorganges infolge Wirksamwerdens der Sicherheits einrichtung.

Die Einwirkung der maximalen Druckkraft erfolgt erst dann, wenn sie für den Umformvorgang tatsächlich notwendig ist und nicht schon während des gesamten Weges, den das bewegliche Teil zur Durchführung des Umformvorganges zurücklegen muß.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung ist das hebelartige Teil so ausgebildet, daß es gleichzeitig der Kraftübersetzung bei Auslösung des Krafthubes dient.

Damit ist das hebelartige Teil sowohl Funktionselement der Sicherheitseinrichtung als auch Funktionselement der Preß maschine an sich. Dadurch vereinfacht sich der konstruktive Aufbau der Maschine.

Während des Bewegungshubes führen, bedingt durch die Anordnung des hebelartigen Teils, Kolbenstange und bewegliches Teil die gleiche vertikale Bewegung aus, während bei Ausübung des Krafthubes das bewegliche Teil einen gegenüber dem kolben stangenseitigen Ende des hebelartigen Teils wesentlich gerin gere vertikale Bewegung ausführt. Dadurch verstärkt sich die Druckkraft beim Preßvorgang wesentlich.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Sicherheits einrichtung ist die Einrichtung zur Krafterzeugung vorzugs weise als pneumatische Einrichtung ausgebildet, mit deren Kolbenstange das hebelartige Teil verdrehbar verbunden ist. Dabei ist eine Seitenwand des Maschinengehäuses als Führungs teil ausgebildet und an der gegenüberliegenden Seitenwand ist ein Gegenlager angeordnet.

Besonders aus Kostengründen ist der Einsatz von pneumatischen Krafterzeugungseinrichtungen von Vorteil. Es können aber eben so auch hydraulische oder elektrische Einrichtungen eingesetzt werden.

Wenn das hebelartige Teil der Sicherheitseinrichtung ver drehbar mit der Kolbenstange des Pneumatikzylinders verbunden ist, so wird gewährleistet, daß das hebelartige Teil im Nor malfall, das heißt zumindest während des Bewegungshubes, die gleichen Bewegungen in vertikaler Richtung ausführt wie die Kolbenstange. Dabei gleitet es mit seinem kolbenstangenseiti gen Ende entlang der Führungsfläche des Führungsteils, während das andere Ende des hebelartigen Teils ohne Berührung des Gegenlagers mitgeführt wird.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform ist das Gegenlager vertikal verschiebbar im Gehäuse befestigt und über einen Teilbereich mit einer Verzahnung und einer sich unterhalb der Verzahnung befindlichen nutförmigen Aussparung ausgestattet.

Dabei ist die Position des Gegenlagers im Gehäuseinneren ab hängig von der Größe des Abstandes zwischen beweglichem und festem Teil des Werkzeuges vor Auslösung des Krafthubes.

Zunächst wird erfindungsgemäß der Bewegungshub dadurch been det, daß das hebelartige Teil durch Gleiten in die nutförmige Aussparung im Gegenlager und Aufsitzen auf einem rollenartigen Element des beweglichen Teils seine Endstellung in der ersten Stufe des Arbeitshubes erreicht hat.

Dadurch, daß das Gegenlager im Gehäuse verschiebbar angeordnet ist, kann jederzeit die genaue Position des Gegenlagers ins besondere bezüglich des Abstandes des oberen Endes der nutför migen Aussparung zur Werkstückhöhe genau eingestellt werden, da diese Position wichtig ist für die Funktion der Preßma schine.

Der Bewegungshub muß in dem Moment beendet werden, wenn das bewegliche Teil seine vorgegebene Position zum festen Teil beziehungsweise zum Werkstück erreicht hat. Dies geschieht dadurch, daß das hebelartige Teil in die nutförmige Aussparung eintaucht und auf dem rollenartigen Element des beweglichen Teils aufsitzt, so daß das rollenartige Element als Gegenlager zum Anschlag, den das obere Ende der Längsnut bildet, wirkt.

Bei Einsatz unterschiedlich großer Werkstücke ist es daher notwendig, das Gegenlager in seiner Position zum Werkstück genau zu justieren.

Die Verzahnung des Gegenlagers ist während eines normalen Arbeitsablaufes, das heißt, wenn sich kein Hindernis im Ar beitsbereich befindet, funktionslos.

Nach einer vorzugsweisen Fortbildung der erfindungsgemäßen Lösung sitzt das bewegliche Teil in der Endstellung des Bewe gungshubes und vor Auslösung des Krafthubes auf dem Werkstück auf.

Damit wird sichergestellt, daß vor Auslösung des Krafthubes, also vor Auslösung des eigentlichen Umformvorganges, der Ab stand zwischen beiden Werkzeugteilen so gering wie möglich ist, so daß kein Fremdkörper im Arbeitsbereich vorhanden sein kann. Der maximal notwendige Abstand zwischen beweglichem und festem Teil vor Auslösung des Krafthubes wird demnach ledig lich von der Werkstückhöhe vorgegeben.

Bei einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist an dem Ende des hebelartigen Teils, das zum Gegenlager ragt, eine Verzah nung ausgebildet, mit der das hebelartige Teil bei Nichterrei chen der Endposition des Bewegungshubes infolge eines Hinder nisses im Arbeitsbereich des Werkzeuges in die Verzahnung des Gegenlagers eingreift und zwischen Gegenlager und Führungsteil verklemmt.

Der Bewegungshub wird bereits vor Erreichen seiner Endstellung unterbrochen, so daß das Auslösen des Krafthubes zuverlässig unterbunden wird.

Von Vorteil ist, wenn das hebelartige Teil und das bewegliche Teil federnd miteinander verbunden sind.

Schon mit Beginn des Eingreifens der Zähne des hebelartigen Teils in die Verzahnung des Gegenlagers wird der Bewegungshub unterbrochen. Die federnde Befestigung beider Teile mitein ander verhindert, daß die weitere Abwärtsbewegung der Kolben stange auf das Hindernis übertragen wird, da der vertikale Abstand ab Beginn des gegenseitigen Eingreifens der Zähne bis zum vollständigen Ineinandergreifen vom Federelement abge fangen wird. Erst das vollständige Ineinandergreifen der Ver zahnung bewirkt das Verklemmen des hebelartigen Teils zwischen dem Führungsteil und dem Gegenlager.

Die Blockierung des ausgelösten Arbeitshubes wird dadurch unterstützt, daß der innere Abstand zwischen den Führungs teilen im Bereich der Verzahnung kleiner ist als die Länge des hebelartigen Teils.

Trotz weiteren Einströmens von Druckluft in den Pneumatik zylinder wird die Kolbenstange durch das Verklemmen des hebel artigen Teils am weiteren Abwärtsbewegen gehindert. Die Steue rung sichert, daß sich die Luftrichtung umkehrt. Das hat zur Folge, daß sich die Kolbenstange und mit ihr das hebelartige Teil und das bewegliche Teil des Werkzeuges wieder zurück in die Ausgangsstellung bewegen. Es kommt nicht zur Auslösung des Krafthubes.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungs gemäßen Sicherheitseinrichtung ist am kolbenstangenseitigen Ende des hebelartigen Teils ein Auslöseteil befestigt, das in der Endposition des Bewegungshubes mit einer Anordnung zur Auslösung des Krafthubes zusammenwirkt.

Das heißt, nur dann, wenn die Endposition des Bewegungshubes erreicht ist, wird sichergestellt, daß der Krafthub eingelei tet wird und der Umformvorgang erfolgt.

Eine einfache und kostengünstige Ausführungsform ist, wenn die Anordnung zur Auslösung des Krafthubes aus einem induktiven Näherungssensor besteht, der so im Gehäuse angeordnet ist, daß er mit dem Auslöseteil nur dann zusammenwirkt, wenn das hebel artige Teil in die nutförmige Aussparung im Gegenlager einge taucht ist.

Mit dem Eintauchen des hebelartigen Teils in die nutförmige Aussparung ist der Bewegungshub abgeschlossen und der Krafthub eingeleitet. Das Auslöseteil hat den Näherungssensor erreicht. Dies geschieht dadurch, daß die Druckluftzufuhr im Zylinder nicht unterbrochen wird und die Kolbenstange sich trotz Been digung des Bewegungshubes des beweglichen Teils noch etwas vertikal nach unten bewegen kann, so daß das Auslöseteil den Näherungssensor erreicht, der der Steuerung die Auslösung des Krafthubes signalisiert.

Zur Überwachung des Druckluftaufbaus im Pneumatikzylinder ist ein Drucksensor angeordnet, der mit dem induktiven Näherungs sensor über die Steuerung zusammenwirkt.

Damit wird auf technisch einfache Art und Weise sicher gestellt, daß nur der Arbeitsdruck im Pneumatikzylinder aufge baut wird, der auch tatsächlich notwendig ist.

Eine vorteilhafte Ausführung gewährleistet, daß der Druck luftzylinder durch Anordnung des Drucksensors für den Bewe gungshub nur ca. 50% des zur Verfügung stehenden Arbeitsdruckes und erst bei ausgelöstem Krafthub den vollen Arbeitsdruck bereitstellt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sichert, daß bei Vorhanden sein eines Hindernisses im unmittelbaren Arbeitsbereich des Umformwerkzeuges der ausgelöste Arbeitshub während des Bewe gungshubes abgebrochen wird und das bewegliche Teil und das hebelartige Teil in die Ausgangsstellung zurückgeführt wer den. Durch Betätigen des Fußschalters kann nach Entfernen des Fremdkörpers aus dem unmittelbaren Arbeitsbereich des Werkzeu ges der Umformvorgang wiederholt werden.

Damit werden Unfälle durch Nichtachtsamkeit völlig ausge schlossen.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer Crimpmaschine zum Anschließen von elektrischen Kabeln an Steckverbinder näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Crimpmaschine als Schnittdarstellung in Seitenansicht und bei Ruhestel lung der Maschine,

Fig. 2 die Crimpmaschine nach Fig. 1 im Zustand der Beendi gung des Bewegungshubes und vor Auslösung des Krafthu bes,

Fig. 3 die Crimpmaschine nach Fig. 1 im Zustand des gerade aktivierten Näherungssensors bei Auslösung des Krafthubes,

Fig. 4 die Crimpmaschine nach Fig. 1 in seiner Endstellung, das heißt nach der Ausführung des Crimpvorganges und

Fig. 5 die Crimpmaschine nach Fig. 1 bei vorhandenem Fremd körper im unmittelbaren Arbeitsbereich.

Nach Fig. 1 besteht die Crimpmaschine im wesentlichen aus dem Gehäuse 1, der Krafterzeugungseinrichtung in Form eines Druckluftzylinders 2, einer in der Zeichnung nicht dargestell ten Steuervorrichtung, der Werkzeuganordnung 3, bestehend aus einem oberen beweglichen Teil 4, einem unteren festen Teil 5 und dem damit verbundenen eigentlichen Crimpwerkzeug, das in der Zeichnung ebenfalls nicht angegeben ist. In das auf dem festen Teil 5 angeordneten Teil des Crimpwerkzeuges wird das Werkstück (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf- oder ein gelegt. Die Crimpmaschine weist des weiteren einen Drucksensor 6 zur Überwachung des Arbeitsdruckes im Druckluftzylinder 2, eine Sensoranordnung 7 und die erfindungsgemäße Sicherheits einrichtung 8 zur Verhinderung von Arbeitsunfällen durch nicht sachgerechte Bedienung der Maschine auf.

Die Crimpmaschine wird durch einen Fußschalter bedient, der in der Zeichnung ebenfalls nicht dargestellt ist. Die Fußbedie nung ist erforderlich, da beide Hände benötigt werden, um den Crimpvorgang ordnungsgemäß und sicher durchführen zu können. Dazu ist es notwendig, daß mit einer Hand der Steckverbinder festgehalten werden muß, während die andere Hand das in die Crimphülse und das Innere des Steckverbinders eingeführte Anschlußkabel führt. Dabei befinden sich beide Hände auch während der Durchführung des Crimpvorganges in unmittelbarer Nähe des Arbeitsbereiches, so daß bei geringster Unaufmerksam keit die Gefahr des Einquetschens eines oder mehrerer Finger gegeben ist. Es besteht demzufolge ein erhöhtes Unfallrisiko, dem auf zuverlässige Art und Weise mit Hilfe der Sicherheits einrichtung 8, die im Gehäuseinneren der Crimpmaschine an geordnet ist, begegnet werden kann.

Die Sicherheitseinrichtung 8 besteht aus einem hebelartigen Teil 9, das in seiner Ausgangsstellung schräg nach unten ge neigt zwischen zwei sich gegenüberliegenden Gehäusewänden 10 angeordnet ist. Dabei ist es einerseits verdrehbar mit der Kolbenstange 11 des Pneumatikzylinders 2 verbunden und ragt andererseits bis zur gegenüberliegenden Gehäusewand 10. Das hebelartige Teil 9 ist am beweglichen Teil 4 mittels eines bolzenartigen Elementes 23, das federnd mit einem oberen Füh rungselement 12 des beweglichen Teils 4 verbunden ist, be festigt, so daß bei entsprechender Ausbildung der Feder 13 der weitere Bewegungshub der Kolbenstange 11 bis zum vollständigen Eingreifen der Verzahnung 16, 18 im Gefahrenfall abgefangen werden kann.

Zur Sicherheitseinrichtung 8 gehören des weiteren ein an einer Gehäuseinnenwand 10 angeordnetes Gegenlager 14 und ein diesem gegenüberliegendes Führungsteil 15. Dabei ist das Gegenlager 14 so an der Innenwand 10 des Gehäuses 1 befestigt, daß es in seine genaue Position justiert werden kann. Die genaue Posi tion ist dabei abhängig von der Höhe der Crimphülse bezie hungsweise vom Abstand zwischen beweglichem Teil 4 und festem Teil 5 nach Erreichen der Endstellung 20 des Bewegungshubes. Um diesen Abstand so gering wie möglich zu halten, ist der Bewegungshub so eingestellt, daß das bewegliche Teil 4 in der Endstellung des Bewegungshubes auf der Crimphülse aufsitzt.

Das Führungsteil 15 besitzt eine solche Größe und ist so aus gebildet, daß das hebelartige Teil 9 mit seinem einen Ende 17 an dessen Innenfläche entlanggleiten oder sich im Gefahrenfall zwischen Führungsteil 15 und Gegenlager 14 verklemmt. Dazu ist der Abstand zwischen Gegenlager 14 und Führungsteil 15 so gewählt, daß sich das hebelartige Teil 9 nur in dem Gehäuse teil verklemmen kann, in dem das Gegenlager 14 mit einer Ver zahnung 18 versehen ist. Dies geschieht immer dann, wenn der Bewegungshub infolge des Vorhandenseins eines Fremdkörpers 25 im Crimpbereich unterbrochen wird.

Das zum Gegenlager 14 weisende Ende 16 des hebelartigen Teils 9 ist ebenfalls verzahnt ausgebildet. Beide Verzahnungen 16, 18 greifen jedoch nur ineinander, wenn sich ein Hindernis 25 im Arbeitsbereich des Werkzeuges 3 befindet.

Die Verzahnung 18 geht im unteren Teil des Gegenlagers 14 in eine nutförmige Aussparung in Form einer Längsnut 19 über, deren genaue Position abhängig ist von der Höhe der Crimphülse beziehungsweise von der Endstellung 20 des Bewegungshubes, denn diese Stellung wird dann erreicht, wenn das hebelartige Teil 9 in die Längsnut 19 eingetaucht ist. Die Nuttiefe ist demnach der Länge des hebelartigen Teils 9 angepaßt. In der Endstellung 20 des Bewegungshubes liegt das hebelartige Teil 9 auf einem rollenartigen Element 24 des beweglichen Teils 4 auf, so daß es als Gegenlager zum oberen Ende der Längsnut 19 dient, an dem das hebelartige Teil 9 ebenfalls anliegt.

Das Ende 17 des hebelartigen Teils 9, das fest mit der Kolben stange 11 des Pneumatikzylinders 2 verbunden ist, gleitet- entsprechend der Bewegung der Kolbenstange 11 - entlang der Innenfläche des Führungsteils 15 und ist bogenförmig ausge bildet, um alle möglichen in Bezug auf die Achse des hebel artigen Teils 9 abgewinkelten Stellungen realisieren zu kön nen. Dabei erreicht das hebelartige Teil 9 nur dann eine nahe zu waagerechte Stellung, wenn der Krafthub ausgelöst ist und das bewegliche Teil 4 auf dem festen Teil 5 aufsitzt (siehe Fig. 4).

Am kolbenstangenseitigen Ende 17 des hebelartigen Teils 9 und/oder der Kolbenstange 11 selbst ist ein Auslöseteil 21 angeordnet, daß in der absoluten Endstellung 20 des Bewegungs hubes in eine Ausnehmung 22, die am induktiven Näherungssensor 7 ausgebildet ist, eingreift und damit der Steuerung signali siert, daß der Krafthub ausgelöst werden kann.

Die Funktionsweise der Sicherheitseinrichtung 8 ist folgende:
In der Ausgangsstellung befindet sich das hebelartige Teil 9 gemäß Fig. 1 im oberen Bereich des Gehäuses 1 der Crimpmaschi ne. Dabei greifen die Zähne des verzahnten Endes 16 des hebel artigen Teils 9 nicht in die Verzahnung 18 des Gegenlagers 14 ein, die Kolbenstange 11 befindet sich ebenfalls in Ausgangs stellung.

Mit Betätigung des Fußschalters wird im Druckluftzylinder 2 ein Druck aufgebaut, der maximal der Hälfte des Arbeitsdruckes entspricht. Die Kolbenstange 11 bewegt sich mit dieser minima len Kraft nach unten. Mit ihr wird das bewegliche Teil 4 und das hebelartige Teil 9 entlang der Führungsfläche 15 nach unten geführt (Fig. 2), so weit, bis das verzahnte Ende 16 des hebelartigen Teils 9 in die Längsnut 19 des Gegenlagers 14 eintaucht und auf dem rollenartigen Element 24 des beweglichen Teils 4 aufsitzt. Jetzt ist die Endstellung des Bewegungshubes erreicht, das bewegliche Teil 4 befindet sich unmittelbar auf dem Werkstück, dem für den Crimpvorgang vorbereiteten Steck verbinder mit eingelegtem Kabel, das der Bediener der Maschine mit beiden Händen führen muß.

Kurz nach dem Erreichen der Endstellung des Bewegungshubes taucht das Auslöseteil 21 infolge der weiteren vertikalen Be wegung der Kolbenstange 11 in die Ausnehmung 22 des induktiven Näherungssensors 7 ein und löst damit das Signal "Krafthub einleiten" aus.

Fig. 3 veranschaulicht den Zustand der Endstellung des hebel artigen Teils 9 mit Erreichen der absoluten Endstellung 20 des Bewegungshubes. Fig. 4 zeigt die Stellung des hebelartigen Teils 9 nach ausgelöstem Krafthub, mit dem der eigentliche Crimpvorgang ausgeführt wird. Das bewegliche Teil 4 der Werk zeuganordnung 3 fährt unter einer hohen Druckkraft (maximaler Arbeitsdruck) auf den festen Teil 5 der Werkzeuganordnung 3 auf und verpreßt das Kabel zwischen Crimphülse und Steckver binder. Die Druckkraft wird zusätzlich noch dadurch erhöht, daß das hebelartige Teil 9 nun der Kraftübersetzung dient, da die Kolbenstange 11 eine wesentlich größere vertikale Strecke zurücklegt, als es das bewegliche Teil 4 tut. Nach kurzer Zeit, die durch entsprechende Betätigung des Fußhebels, zum Beispiel bei fehlerhafter Crimpung, unterbrochen werden kann, fährt die Kolbenstange 11 in ihre Ausgangsstellung zurück, mit ihr das bewegliche Teil 4 und das hebelartige Teil 9.

Dieser Vorgang kann ständig wiederholt werden, er wird nur unterbrochen, wenn sich ein fremder Gegenstand unmittelbar im Crimpbereich befindet. Der Vorgang kann selbstverständlich auch durch Nichtbetätigen des Fußschalters unterbrochen wer den.

Fig. 5 veranschaulicht den Zustand, bei dem die Sicherheits einrichtung 8 wirksam geworden ist. In diesem Falle erreicht das bewegliche Teil 4 die Position der Endstellung 20 des Bewegungshubes nicht. Hat beispielsweise der Bediener der Maschine nicht rechtzeitig die Finger aus dem Crimpbereich entfernen können, so fährt das bewegliche Teil 4 zwar auf den Finger auf. In diesem Moment tritt die Verzahnung 16, 18 in Kraft, das heißt, die Verzahnung 16 des hebelartigen Teils 9 wird in die Verzahnung 18 des Gegenlagers 14 gedrückt. Schon mit Beginn dieses Vorganges wird der Bewegungshub unterbro chen. Die federnde Befestigung des beweglichen Teils 4 verhin dert, daß der weitere Bewegungshub der Kolbenstange 11 auf den Finger übertragen wird, da das vollständige Eingreifen der Zähne 16, 18, was eine weitere, wenn auch nur kleine vertikale Bewegung des beweglichen Teils 4 bedingen würde, von der Feder 13 abgefangen wird. Das Auftreffen des beweglichen Teils 4 auf das Hindernis 25 geschieht demnach schlimmstenfalls mit der Kraft des Eigengewichtes des beweglichen Teils 4 und der Zug kraft der Feder. Selbst leichte Verletzungen werden dadurch unterbunden, daß die Zugkraft der Feder 13, die so dimensio niert ist, daß sie größer als die Gewichtskraft des bewegli chen Teils 4 ist. Die Druckkraft, die dabei auf den Fremdkör per 25 wirkt, ist somit die Summe aus der Gewichtskraft des beweglichen Teils 4 und der Zugkraft der Feder 13.

Gleichzeitig mit dem Eingreifen der Zähne 16 des nebelartigen Teils 9 in die des Gegenlagers 14 drückt am anderen Ende 17 des hebelartigen Teils 9 die Kolbenstange 11 des Pneumatik zylinders 2 das hebelartige Teil 9 nach unten beziehungsweise hält es in der Stellung. Das hebelartige Teil 9 verklemmt zwischen Gegenlager 14 und Führungsteil 15, die Kolbenstange 11 kann dadurch keine weitere vertikale Bewegung ausführen, der Preßvorgang ist unterbrochen.

Da aber weiterhin Druckluft dem Pneumatikzylinder 2 zugeführt wird, erfolgt ein Druckanstieg, der vom Drucksensor 6 über wacht wird. Über die Steuereinrichtung wird nun eine Umkehr der Luftrichtung im Pneumatikzylinder 2 auslöst. Dadurch wird die Kolbenstange 11 wieder nach oben bewegt, es erfolgt die Entriegelung des hebelartigen Teils 9, das sich zusammen mit dem beweglichen Teil 4 in die Ausgangsstellung zurückbewegen kann. Danach kann der Crimpvorgang durch erneute Betätigung des Fußschalters wiederholt werden.

Bezugszeichenliste

1

Gehäuse

2

pneumatische Einrichtung

3

Werkzeuganordnung

4

bewegliches Teil

5

fester Teil

6

Drucksensor

7

Sensoranordnung

8

Sicherheitseinrichtung

9

hebelartiges Teil

10

Gehäusewand

11

Kolbenstange

12

Führungselement

13

Feder

14

Gegenlager

15

Führungsteil

16

verzahntes Endes des hebelartigen Teils

17

kolbenstangenseitiges Endes des hebelartigen Teils

18

Verzahnung

19

Längsnut

20

Endstellung des Bewegungshubes

21

Auslöseteil

22

Ausnehmung

23

bolzenartiges Element

24

rollenartiges Element

25

Hindernis

Claims

1. Sicherheitseinrichtung an Umformmaschinen, insbesondere an pneumatischen Preßmaschinen und bei Durchführung kurzhubi ger Preßvorgänge, zur Verhinderung des Eingreifens in den Gefahrenbereich während der Arbeitsbewegung des Werkzeuges und zur Unterbindung unbeabsichtigter Schließbewegungen, wobei die Maschine im wesentlichen aus einem Maschinen gehäuse, einer Einrichtung zur Krafterzeugung, einer Steuerung und einer Werkzeuganordnung mit festem und be weglichem Teil und dem damit verbundenen eigentlichen Umformwerkzeug besteht, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (8) aus einem zwischen einem Führungsteil (15) und einem Gegenla ger (14) angeordneten hebelartigen Teil (9) besteht, das sowohl mit der Einrichtung zur Krafterzeugung (2) als auch mit dem beweglichen Teil (4) des Werkzeuges (3) verbunden ist, einerseits am Führungsteil (15) entlanggleitet und andererseits mit dem Gegenlager (14) so zusammenwirkt, daß jeder Arbeitshub des beweglichen Teils (4) zweistufig erfolgt, zunächst als Bewegungshub in eine vorgegebene Position (20) und nachfolgend als Krafthub zur Ausführung der Umformung, die nur dann erfolgt, wenn kein Hindernis (25) im Zwischenraum zwischen beweglichem Teil (4) und Werkstück vorhanden ist.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hebelartige Teil (9) so ausgebildet ist, daß es gleichzeitig der Kraftüberset zung bei Auslösung des Krafthubes dient.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, da durch gekennzeichnet, daß die Einrich tung zur Krafterzeugung vorzugsweise als pneumatische Einrichtung (2) ausgebildet ist, daß mit deren Kolben stange (11) das hebelartige Teil (9) verdrehbar verbunden ist und daß eine Seitenwand (10) des Maschinengehäuses (1) als Führungsteil (15) ausgebildet und an der gegenüberlie genden Seitenwand (10) ein Gegenlager (14) angeordnet ist.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegenlager (14) vertikal verschiebbar im Gehäuse (1) befestigt und über einen Teilbereich mit einer Verzahnung (18) und einer sich unterhalb der Verzahnung (18) befindlichen nutförmigen Aussparung (19) ausgestattet ist.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Posi tion des Gegenlagers (14) im Gehäuseinneren abhängig ist von der Größe des Abstandes zwischen beweglichem (4) und festem Teil (5) des Werkzeuges (3) vor Auslösung des Krafthubes.

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das he belartige Teil (9) durch Gleiten in die nutförmige Aus sparung (19) im Gegenlager (14) und Aufsitzen auf einem rollenartigen Element (24) des beweglichen Teils (4) seine Endstellung (20) in der ersten Stufe des Arbeitshubes erreicht hat.

7. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das be wegliche Teil (4) in der Endstellung (20) des Bewegungs hubes und vor Auslösung des Krafthubes auf dem Werkstück aufsitzt.

8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das hebelartige Teil (9) so angeordnet ist, daß es nur bei Nichterreichen der Endposition (20) des Bewegungshubes infolge eines Hindernisses im Arbeitsbereich des Werkzeu ges (3) in die Verzahnung (18) des Gegenlagers (14) ein greift und zwischen Gegenlager (14) und Führungsteil (15) verklemmt.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das he belartige Teil (9) und das bewegliche Teil (4) federnd miteinander verbunden sind.

10. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der inne re Abstand zwischen Gegenlager (14) und Führungsteil (15) im Bereich der Verzahnung (18) kleiner ist als die Länge des hebelartigen Teils (9).

11. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am kol benstangenseitigen Ende (17) des hebelartigen Teils (9) ein Auslöseteil (21) befestigt ist, das in der Endposition (20) des Bewegungshubes mit einer Anordnung (7) zur Aus lösung des Krafthubes zusammenwirkt.

12. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Aus lösung des Krafthubes aus einem induktiven Näherungssensor (7) besteht, der so im Gehäuse (1) angeordnet ist, daß er mit dem Auslöseteil (21) nur dann zusammenwirkt, wenn das hebelartige Teil (9) in die nutförmige Aussparung (19) im Gegenlager (14) eingetaucht ist.

13. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung des Druckluftaufbaus in der pneumatischen Einrichtung (2) ein Drucksensor (6) angeordnet ist, der mit dem induktiven Näherungssenor (7) über die Steuerung zusammenwirkt.

14. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die pneu matische Einrichtung (2) für den Bewegungshub nur ca. 50% des zur Verfügung stehenden Arbeitsdruckes benötigt und erst bei ausgelöstem Krafthub den vollen Arbeitsdruck bereitstellt.

15. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vor handensein eines Hindernisses (25) im unmittelbaren Ar beitsbereich des Umformwerkzeuges (3) der ausgelöste Arbeitshub während des Bewegungshubes abgebrochen und das bewegliche Teil (4) und das hebelartige Teil (9) in die Ausgangsstellung zurückgeführt werden.